大堤的隐患问题及处理措施

大堤隐患是指埋藏于堤身及堤基内的动物洞穴、人类活动遗迹、腐朽树洞、古河道、坑塘、决口的老口门及堤身裂缝等。

动物洞穴主要指獾、狐、地鼠、地猴等害堤动物，在堤身内所挖掘的纵横通道及窝洞，当通道横穿大堤其危害更为严重。人类活动遗迹，是指抗日战争时期，在大堤上挖掘的军沟、战壕、防空洞、群众的房基地、红薯窖、废涵洞、排水沟、废井、坟墓等。

堤身产生裂缝的原因很复杂，有因堤身填土粘粒含量过高而产生干缩裂缝的；有因堤身填土压实不好或用冻土填筑由于不均匀沉降而产生裂缝的；还有因堤基老口门堆积的软土杂料等发生不均匀沉降而产生裂缝的。

动物洞穴，人类活动遗迹以及决口口门、古河道及裂缝等埋藏在堤身或堤基内，没有充填或充填不好的都构成了隐患。如济阳县田兴庄堤基有坟地，1955年在进行锥探灌浆时，一眼孔曾灌入泥浆300多桶。这些隐患在大洪水时易形成渗漏通道。

1949年9月黄河下游发生12300m3/s的洪水，当时东坝头以下发现漏洞806个，严重危及大堤的安全。

对于堤身的隐患，20世纪50年代初就曾利用锥探进行探查。通过大量（9631.7万眼）锥探，1950～1987年发现并处理了大约35万处隐患，使堤防得到了加固。

（一）大堤老口门的调查

黄河下游堤防长1451.68km，堤基分布着许多大堤决口堵复的老口门，由于大堤决口时间久远，多无详细记载资料，即使有些记载，也有不少是存在位置不够详细，而且有的资料相互矛盾，因此要查明决口的位置、规模、组成物质是很不容易的事。调查方法：一是调研，二是钻探，最好的方法是钻探。由于老口门分布较深，多在大堤之下，而且填料复杂，故用一般锥探的方法不行。由于受条件的限制，目前经钻探查明的老口门并不多，计有铁牛大王庄、花园口、申庄、石堡、高村、王家梨行、荆隆宫、阴河等处。有的还受钻探设备的限制。如土钻钻不动块石，探查的深度也不够，如花园口老口门，只能钻到块石的顶部。

（二）黄河大堤老口门概况

黄河下游决口频繁，自西汉（公元前206年）至1949年，决口达1500次。主要决溢有413次。其中部分决口不在现行河道上，有的决口年代久远，口门规模不大，无资料可查，故未整理。本次参加整理的均为现行河道上的决口资料。决口地点、桩号、决溢时间及堵口料物可以查证的有308处。其中临黄堤的决口301处，太行堤的决口7处；左岸有209处，右岸有99处；河南有132处，山东有176处。在1933年大洪水时，决口达61处，其中长垣县境内的临黄堤就决口33处，太行堤决口6处，有的一个地方决口达3～4次，有的一个地方决数个口门，如封丘县荆隆宫曾决口4次，口门宽度经钻探查明1250m。高青县五道口在1900年凌汛时，一次就决5个口门，总宽度达1680m。这些决口，不仅给当地的人民带来深重的灾难，遗留下的老口门也给大堤埋下了隐患。

大堤决口的时间多发生在伏秋大汛时期（7月、8月、9月），其次为凌汛时期（1月、2月），桃汛及其他时期决口较少。

决口的类型一般有漫决、冲决、溃决及扒决4种。

漫决：在伏秋大汛洪水时发生，或因凌汛时冰坝壅水，使河水位抬高漫溢堤顶，冲破大堤而决口。

冲决：黄河主流顶冲大堤，或者是由于风浪冲刷大堤而导致决口。

溃决或漏决：在大洪水时，洪水通过大堤的隐患冲蚀大堤，形成漏洞，逐渐扩大而决口；有的是因地基分布有较多的砂土，洪水使堤基的渗透压力增大，当超过土的临界比降时，在背河堤脚、坑塘、坟地出现冒水翻沙等渗透变形，逐渐潜蚀地基，致使大堤发生蛰陷而决口。例如1885年王圈、1887年韩家寺及1890年桑家渡、任家坟都是因洪水期坟墓冒水翻沙，导致大堤下陷发生决口。1887年惠民县王家集背河低洼，水井冒水翻沙，致使堤陷而决溢。

扒决：由于军事需要以水代兵，或因其他人为原因，挖开大堤而决口。例如1938年6月9日国民党政府扒开郑州花园口大堤，企图阻止日军西侵，致使黄河泛滥8年之久，口门冲宽达1460m。

黄河大堤决口的原因，除去堤身填筑质量、坝基的地层结构及水文、气象、人为等因素外，还和地质构造因素有关。例如黄河东坝头—东明河段，为强烈下降区，该段河床泥沙淤积严重，河道宽浅、水流散乱，溜势变化剧烈。因此，该河段历来决口也较多。又如鲁西中隆起地段，由于泰山山地自第四纪，特别是全新世以来，一直处于缓慢上升的状态，对其北侧的黄河有北掀的作用，所以使黄河左岸陶城铺—齐河以东的大堤，要承受北滚的压力，实事上该段的左岸大堤的险点及决口老口门也比较多。(www.xing528.com)

（三）大堤老口门稳定性评价

1.堵口材料

决口时大堤被洪水冲断，堤基也被洪水冲成宽窄不同、深浅不一的沟槽老口门。如九堡堤段的口门宽1438m，深36m；荆隆宫堤段的口门宽1250m，深23m。较深的口门内常常沉积有粉细砂及中砂，有时也有静水沉积的淤泥质土。堵口时，填筑在口门里的料物各种各样。一般较小的口门，在洪水消落后成为干口的，多用一般的土料进行填筑，即素填土；对于有流水的大口门，堵口的料物非常复杂，有干料、树枝、木桩、木排、麻袋、铅丝笼、块石、土料等。苏泗庄堵口时，还使用了沉船。秸料有高粱秆、玉米秆、谷草、麦秸等，根据东明县高村等地钻探时对秸料观察资料可知，在地下水位以上，呈腐烂状态，地下水位以下呈半腐烂状态，对重大的决溢口门进行堵口时，要使用很多的秸料，如1820年武陟县马营口门在堵复时，投入口门内的秸料达2万余垛（每垛约2.5万kg），黄花寺堵口时也用了150万kg秸料。这些秸料腐烂后可以形成空洞，成为大堤严重的隐患。

2.大堤口门稳定性评价

大堤口门的稳定性和口门填料的物质组成有关。

口门较小，洪水对地基冲刷不深，用土料进行干堵的口门，经过多年在大堤堤身土及堵口土料的自重压实下已经固结，其稳定性是较好的。

口门较大，洪水冲刷堤基较深，沟槽内新沉积的粉细、中砂层及填充的块石、秸料等透水性较大，容易在背河产生渗水及渗透变形。根据统计资料，口门存在渗水及严重渗水的占口门总数的40%。

堵口时填充的砂土，砂壤土及轻、中壤土的密度均较小，如中牟县九堡口门填土的干密度，有的只有1.21g/cm3。在浸水时易产生不均匀沉降，使大堤产生裂缝及下蛰，遇强震时，容易产生液化现象。不少存在口门的堤段在大洪水期堤身产生横向裂缝，利津县五庄及东明县高村，在强震时，堤身均产生裂缝。

口门较大，秸料层很厚，秸料腐烂后形成空洞。例如鄄城县苏泗庄，在大堤有秸料的口门处进行锥探灌浆时，一个孔灌入30m3的土，另一个孔灌入了50m3土。1987年在封丘县荆隆宫，中牟县九堡及东明县高村堤段钻探时，在钻入秸料层时，均发生了严重的漏浆现象，见表2-13。

表2-13　典型口门填料及漏浆情况

高村的秸料层在堵口的合龙处厚达4.7m，6个灌浆孔秸料层总厚达40.43m，灌浆时吃浆量为36～55L/（m·min），总灌浆量达20.84m3，共用土料12t。这些秸料层中的腐烂空洞，当其上大堤受洪水浸泡土质变软后，容易产生裂缝及塌陷，在洪水冲刷到秸料层时，还可以产生渗漏及集中渗流，危及大堤安全。例如山东东明县高村堤段，原来填有秸料的老口门，1878年7月13日大洪水时，在老口门处，再一次发生决口，将宽约1km的秸料层全部冲掉。1933年大洪水时，由于大堤受洪水浸泡，使堤身土饱和变软，在桩号202+520处，背河戗顶下蛰塌陷，形成一个深坑，后经钻探查明，其下5m就是秸料层。戗顶的下沉，就是因为秸料层腐烂后形成空洞，堤身土浸湿变软，失去支撑力后，产生塌陷造成的。

（四）大堤隐患的探测及处理措施

对于大堤身隐患，在20世纪50～70年代，多采用密集的锥探，全面普查大堤的隐患后再进行处理。处理的方法是：50年代主要采取人工挖填的方法；60年代采用自流灌浆和挖填的方法；70年代全部采用机械锥探压力灌浆处理堤身隐患。截止到1987年，大堤已反复锥探灌浆2～3遍，灌入堤身土方达145.7万m3，大大提高了堤身的强度。1982年花园口站发生15300m3/s的洪水，全河未发现一个漏洞，说明用挖填及锥探灌浆的方法探测及处理隐患的方法是有效的。

采用机钻可以查清老口门的分布、填充物质及其特性。但是对于如此漫长的大堤及300多个老口门，只依靠锥探及钻探的方法，工作量很大而且艰巨。对于以前千疮百孔的大堤，经过普查虽然查出并消灭了许多隐患，但是充填复杂料物的部分口门还存在，而且动物洞穴及裂缝还在继续发生，若只用钻探的方法查清口门及空洞的准确位置，需要打很多钻孔。因此应考虑采用轻便快速的物探方法，如研究采用高密度电法，轻便地震及超声波等方法，先进行普查了解，然后再用锥探或钻探重点查清，以便进行处理。

对隐患的处理措施，除开挖回填、压力灌浆及渗流控制措施外，对于存在厚层秸料及空洞的老口门，还可以考虑采用大口径钻探，将秸料彻底清除，再回填土料并进行夯实。这是彻底消除隐患的处理措施。